ELEMENTO DE TRANSMISION DE LA FUERZA DE EMPUJE PARA TUBOS DE AVANCE.

Procedimiento para tender en el terreno una tubería compuesta por lo menos por dos tubos (1,

2), donde se emplea un elemento de transmisión de la fuerza de empuje (3) para transmitir las fuerzas de empuje entre las superficies frontales enfrentadas entre sí de dos tubos dispuestos uno tras otro (1, 2) durante el avance de la tubería en su dirección longitudinal, que se compone de por lo menos una envolvente flexible resistente a alta presión que presenta por lo menos una cámara (4, 5) llena de fluido que se extiende en dirección periférica,

caracterizado porque una vez terminado el avance se suelta el fluido al menos parcialmente de por lo menos una de las cámaras (4, 5) y se saca la por lo menos una envolvente (3) del intersticio entre las superficies frontales de los tubos (1, 2) situados uno tras otro, y después de sacar la envolvente se reduce el intersticio entre las superficies frontales hasta una anchura mínima o predeterminada mediante el avance de uno de los tubos (1, 2)

Elemento de transmisión de la fuerza de empuje para tubos de avance.

La invención se refiere a un procedimiento conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Para el tendido de conducciones por el interior del terreno, en lo que se denomina forma de construcción cerrada, hay disponibles una serie de diferentes procedimientos.

Uno de los procedimientos más usuales, en particular para la construcción de conducciones tubulares largas y de gran formato, es el avance de tubos (trabajando con equipos de personas). Los campos de aplicación de esta técnica son entre otros la construcción de conductos de aguas residuales y tramos de conducción para alojar diversas conducciones de alimentación y de eliminación, pero también tubos de transporte para el transporte automático de mercancías sueltas de considerable tamaño. Es en particular la aplicación última citada la que plantea unos requisitos considerables a los trabajos de avance con relación a longitud de tramo, precisión de emplazamiento y altura así como alineación (reducción al mínimo de los radios).

En esta técnica de procedimiento se avanzan tubos de avance a través del terreno desde un pozo inicial a un pozo de destino sirviéndose de una estación de prensado o una estación de prensado principal y recurriendo a estaciones de prensado intermedias. El avance en trazado recto o curvo resulta posible gracias a una máquina de escudo dirigible que está situada delante del primer tubo.

La condición necesaria para obtener un tramo de tubo adecuado en cuanto a emplazamiento y altura es la posibilidad de acodamiento mutuo de los tubos en la zona de unión de los tubos así como la transmisión de las fuerzas de avance de tubo a tubo para superar las resistencias de rozamiento entre el tramo del tubo y el terreno circundante. Esto tiene lugar en casi todos los casos mediante un anillo de transmisión de la fuerza de empuje que ha de cumplir las siguientes funciones:

De ahí resultan los siguientes requisitos que han de cumplir los anillos de transmisión de la fuerza de empuje:

En principio se pueden aplicar anillos de transmisión de la fuerza de empuje de diferentes materiales. Sin embargo los que se emplean con mayor frecuencia son de madera exenta de nudos (p.ej. haya) o materiales de madera (p.ej. placa de aglomerado).

Estas últimas se caracterizan porque son independientes de las características de crecimiento y de la anisotropía de la madera así como son insensibles a las variaciones de humedad de la madera.

La madera o el material de madera ofrece la ventaja de tener una dilatación transversal muy reducida, pero tiene el inconveniente de que las deformaciones totales son principalmente de carácter plástico. Esta gran proporción de deformación plástica se manifiesta en primer lugar durante los movimientos de control de sentido opuesto y el trazado curvado y alternante del tramo de tubería. En los cambios de dirección se forma un intersticio entre la superficie frontal del tubo y el tramo de anillo de transmisión de la fuerza de empuje, con la consecuencia de que la superficie de transmisión de la fuerza de empuje se va haciendo más pequeña y por este motivo surgen tensiones mayores.

En el caso de que haya una tensión reducida, la madera tiene un comportamiento elástico, y al ir aumentando las tensiones se deforma plásticamente, estando esta deformación acompañada de destrucciones de la estructura. Por este motivo las puntas de tensión de los bordes se van reduciendo siempre un poco, al menos durante las primeras cargas. Después de varios cambios de carga, especialmente en el caso de tensiones altas en los bordes, se llega a destruir completamente la estructura de la madera.

Las dimensiones, en particular el grueso de los anillos de transmisión, dependen de los radios necesarios para abrir los tramos y de los gradientes respectivos o las posibilidades de acodamiento mutuo entre los tubos en las uniones de los tubos. En casos excepcionales, p.ej. en el caso de curvaturas de un solo sentido, se emplean también anillos de transmisión de la fuerza de empuje en forma de cuña.

Otras medidas (p.ej. variación especial de los anillos de transmisión de la fuerza de empuje en cuanto a forma, dimensiones geométricas y material o combinaciones de materiales) para incrementar la capacidad de carga de los anillos de avance en la zona de inducción de la carga, especialmente en el caso de fuerzas de empuje grandes y trazado en curva, planificado o no planificado, o en tubos de avance con una sección que difiera del círculo, se deberán estudiar caso por caso.

Tampoco se ha acreditado hasta la fecha el empleo de anillos de transmisión de la fuerza de empuje de material elastómero o polímero, con armadura, ya que a diferencia de la madera (cargada en dirección transversal a la dirección de las fibras) estos materiales presentan una dilatación transversal de 0,3 a 0,4. Esto da lugar a que se induzcan tensiones de tracción transversal considerables en las superficies frontales de los tubos, que siempre se deberán evitar.

Por el documento DE 25 05 980 A se conoce un procedimiento para el avance de componentes esencialmente de forma anular, donde entre un componente de esta clase y una sufridera está introducida una válvula de presión que ha de ser soportada por un tubo flexible de presión. El tubo flexible de presión puede estar subdividido en la dirección periférica del componente de modo que el medio de presión se pueda emplear en esta dirección de forma controlada. Una vez terminado el proceso de avance, el tubo de presión puede quedar entre el componente y la sufridera, dotándolo de un relleno permanente de modo que se obtiene una junta adaptable.

En el documento DE 35 39 897 A se describe un procedimiento para la fabricación de un tramo de tubería compuesta por elementos de tubo mediante el calado a presión sucesivo de los elementos de tubo en el terreno. Los elementos de tubo son sometidos a una fuerza de empuje de avance por medio de unas espirales de tubo flexible dispuestas entre sus superficies frontales y conectadas a una fuente de presión, mediante el cambio periódico de la respectiva presión interior provocando el avance paso a paso, donde durante la fase de avance el respectivo elemento de tubo que se está avanzando se apoya durante la fase de avance en el elemento de tubo siguiente situado detrás. Una vez terminado el proceso de avance se pueden retirar las espirales de manguera del tramo de tubería.

El documento EP-A- 1 079 964 da a conocer un anillo de compensación de la presión que se intercala entre las superficies frontales de los tubos durante el avance subterráneo de los tubos, que presenta varios elementos de transmisión tubulares de un material elastómero, que están dispuestos en un plano axial de la tubería, correspondientemente distanciados entre sí.

Por último el documento DE 592 904 C presenta una unión elástica para elementos de construcción que se han de sumergir, en particular para tramos de tubos de túnel, con escotaduras en las caras frontales de los elementos de construcción que se han de unir entre sí, que encajan unos elementos de unión elásticos inflables. Éstos pueden consistir en varios...

1. Procedimiento para tender en el terreno una tubería compuesta por lo menos por dos tubos (1, 2), donde se emplea un elemento de transmisión de la fuerza de empuje (3) para transmitir las fuerzas de empuje entre las superficies frontales enfrentadas entre sí de dos tubos dispuestos uno tras otro (1, 2) durante el avance de la tubería en su dirección longitudinal, que se compone de por lo menos una envolvente flexible resistente a alta presión que presenta por lo menos una cámara (4, 5) llena de fluido que se extiende en dirección periférica,

caracterizado porque una vez terminado el avance se suelta el fluido al menos parcialmente de por lo menos una de las cámaras (4, 5) y se saca la por lo menos una envolvente (3) del intersticio entre las superficies frontales de los tubos (1, 2) situados uno tras otro, y después de sacar la envolvente se reduce el intersticio entre las superficies frontales hasta una anchura mínima o predeterminada mediante el avance de uno de los tubos (1, 2).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque después de sacar la envolvente (3) se coloca en el intersticio entre las superficies frontales una junta plana elastómera, y que mediante el avance de uno de los tubos (1, 2) se comprime la junta de las superficies frontales hasta la medida necesaria para obtener el efecto de sellado.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la envolvente (3) y/o el fluido se emplean para otro proceso de colocación siguiente.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la presión de llenado en la por lo menos una cámara (4, 5) se mide durante el avance constantemente de modo individual o por grupos.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la presión de llenado medida se emplea para ajustar el grado de llenado deseado en cada momento para la cámara correspondiente.